在高速銑削加工應用領(lǐng)域中，常常應用軸向切屑減薄工藝來提高使用小型立銑刀加工時的進給速度。該加工車間在其中一臺中速運行的機床上砍篇，采用了同樣有效的加工方法，提高了標準尺寸立銑刀的金屬切削速度谁班。

　　圖1 可轉(zhuǎn)位刀片的刀尖圓角半徑從2.7mm過渡到12.7mm笛蛋。這樣，切削時產(chǎn)生的切屑就會變薄诊乐，因為較淺的切削深度符合這一曲面的可轉(zhuǎn)位刀片要求绢拓，允許提高進給速度

　　從羅伯遜電加工(Robertson EDM)公司名稱本身就可以清楚地意識到，改公司并不是以加工中心起家的專業(yè)化加工車間赚懊。這個車間設(shè)立在俄亥俄州的Edgerton市诅潮，擁有4臺EDM線切割機床和1臺EDM模具加工機床，但目前只有1臺CNC加工中心——這是該車間購置的一臺馬扎克(Mazak)VTC-16B立式加工中心你朝，性能十分可靠胜全。

　　然而，隨著車間的持續(xù)成功和業(yè)務量的不斷提升爪只，其工作的范圍和工作的機遇也隨之不斷擴大琅功。例如考余，為了承接大直徑工件的車削加工業(yè)務，該車間最近追加投資轧苫，從Absolute機床公司購置了一臺喬福(Johnford)ST-40A型斜床身車削加工中心楚堤，床身上的回轉(zhuǎn)直徑為787mm(31in)。目前含懊，該加工中心的工作量正在不斷加大身冬，為了迎接新的挑戰(zhàn)，加工車間在VMC這類立式加工中心上實行了高速加工的方法岔乔。
 
　　“高速加工”這個術(shù)語酥筝，特別是在鋼材加工應用領(lǐng)域，往往是針對在主軸上高速運轉(zhuǎn)及切削深度較淺的高速進給小刀具而言的雏门。盡管其切削深度較淺嘿歌，但采用這一加工方法時，走刀速度很快茁影，可以獲得非常高的金屬切削率宙帝。如果采用球端立銑刀，走刀速度甚至還可以進一步提高募闲，盡管球端立銑刀的切削深度較淺步脓，但卻具有使軸向切屑變薄的優(yōu)勢。由于具有這樣的效果嘱庸，因此其切屑厚度要比每齒的前進量更小辐芍。這意味著每齒的前進速度可以進一步提高，每分鐘幾英寸的線性進給速度也可相應提高描休，甚至超越高速主軸已經(jīng)允許的范圍掷戚。

　　這就是高速切削加工。但恰恰相反肥册，羅伯遜電加工公司的機床既沒有特別高的主軸速度猫郎，也沒有復雜的3D銑削加工工作可以從小直徑球端刀具中獲取效益。對于這一加工車間而言严荷，在高速加工中矩修，為提高進給速度而使切屑減薄的做法仍然是一種真正有價值的想法。為了提高其自身的金屬切削速度啼康，該車間采用了由伊斯卡(Iscar)公司設(shè)計提供的刀具厅揍，達到了使切屑減薄的目的。這種可轉(zhuǎn)位刀片被稱為“進給式銑刀”凑逗，其外形具有曲面的特點弹惦，它使切屑變薄成為可能。換句話說悄但，切屑減薄不一定非要采用球端立銑刀或小直徑刀具棠隐。至少這一方面的高速加工可以在中等速度的機床上應用石抡，以達到比較標準的粗加工目的。

 
圖2 傳動箱蓋是采用高速進給刀具加工的另一零件助泽。這一加工零件之前也曾經(jīng)提到過

切屑減薄工藝的實際應用

　　Jeffrey Robertson先生是該車間的主要合作伙伴之一啰扛。伊斯卡公司負責當?shù)貦C床銷售和應用的代表是Greg Mallett先生。Mallet先生與羅伯遜先生同時看到了軸向切屑減薄可轉(zhuǎn)位刀片的應用機遇嗡贺，并共同為新車削加工中心所使用的刀具進行了策劃隐解。羅伯遜電加工公司用冷軋鋼材料粗加工了一個夾具零件，該車間加工這一零件的方法為前后比較提供了一個良好的基礎(chǔ)诫睬。由于這一零件太大厢漩，加工中心的行程不夠，因此車間只好采用部分加工的方法來加工這一零件岩臣。
 
　　當該零件的前半部分采用19.05mm(0.75 in)半徑的可轉(zhuǎn)位刀片刀具加工以后，車間同意采用可使切屑減薄的19.05mm半徑可轉(zhuǎn)位刀片刀具加工零件的另一半宵膨。帶有后者可轉(zhuǎn)位刀片的刀具利用一個齒庇启，而不是兩個齒進行切削加工，但還是采用較淺的切削深度兔憨。然而盛媚，由于切屑減薄，獲得了較高的進給速度扶楣，因此生產(chǎn)率提高撤忆。刀具的使用壽命也有所提高。

　　可轉(zhuǎn)位刀片的曲面從2.7mm(0.106 in)半徑開始睬毒，然后過渡到12.7mm(0.5 in)半徑矿钩。由這一曲面形成的切削深度較淺，可以讓每一齒的前進速度提高遣株，因為切屑厚度要比每個齒的前進量更少蛀家，而不是相等。

　　這個零件的尺寸相對于工作區(qū)而言稍微超過了一點革哄，加工時采用兩種不同類型的可轉(zhuǎn)位立銑刀馅溉，分兩次裝夾調(diào)試。車間采用了可使切屑變薄的可轉(zhuǎn)位刀片后庭叙，獲得了兩種不同的切削性能劲阎，具體情況見本表。 利用切屑減薄優(yōu)勢的可轉(zhuǎn)位銑刀 車間以前使用可轉(zhuǎn)位粗加工立銑刀

　　Mallett先生說鸠真，刀具壽命的延長也應歸功于刀具的這一曲面悯仙。他說，羅伯遜電加工公司之所以能夠提高刀具使用壽命主要在于其切削加工比較穩(wěn)定吠卷。在使用球端立銑刀的情況下雁比，材料只與刀具全半徑以下一個點的刀具曲面接觸稚虎，它所產(chǎn)生的切削力不完全是橫向推力，而是一個面向球端中心點的向上推力偎捎。換句話說蠢终，只有一部分切削力是沿著X軸和Y軸的方向運動。其他的切削力則是向著Z軸方向茴她，即主軸的方向運動寻拂，三軸中，主軸的剛性最好丈牢。由于沿著刀具一側(cè)方向上所受的力相對比較小祭钉，因此刀具發(fā)生偏置的機會也要少得多，故而切削也更加穩(wěn)定已箫。

　　實際上危晕，車間內(nèi)加工中心的生產(chǎn)能力已經(jīng)有了很大的提高。現(xiàn)在蕴节，加工車間經(jīng)常使用這種刀具作為鋼材的粗加工使用饼尾，例如將它用于加工圖2所示的傳動箱蓋，這就是這種刀具適合于某一零件加工的另一個實例贷弧。隨著加工車間的不斷發(fā)展谐昌，毫無疑問其加工中心的數(shù)量也會不斷增加，也許以后還會增添一臺高速加工機床窟潜。然而就目前的情況而言筒啄，較快的粗加工進給速度所提供的多余生產(chǎn)能力就足以滿足目前生產(chǎn)的需要。

什么叫軸向切屑減薄工藝翅栖？

 
　　采用球頭銑刀加工贤方，其切削狀態(tài)不同于標準的銑刀，它與刀具的切削接觸面小于其曲面的全部半徑谅褪。切屑厚度和每齒的前進量也將有所不同——切削厚度較少感桌。其原理如圖所示。由于切屑較薄馋袜，因此可提高每齒的前進量男旗，從而獲得較高的線性進給速度，從而達到較高的金屬切削速度欣鳖，對于已經(jīng)采用相對較淺切削深度的應用領(lǐng)域而言察皇，采用這種工藝是比較合適的。

　　這種效果通常與高速加工中的球端立銑刀有著密切的關(guān)系泽台。然而什荣，它對使用圓形可轉(zhuǎn)位刀片的銑刀和使用曲面設(shè)計的刀具也有好處，可達到減薄切屑的目的(例如像本文所提到的“進給銑刀”那樣)怀酷。

　　從圖也可看到作用力的方向稻爬。圖中所示的刀具作用力并不是橫向的嗜闻，而是沿著虛線所指的對角線方向從材料一直延伸到曲面中心點。換句話說桅锄，某些作用力并不是完全沿著X軸和Y軸的方向運動琉雳，而是沿著Z軸方向運動，這是機床中剛性最好的一根主軸友瘤，可以使切削達到更加的穩(wěn)定狀態(tài)翠肘。

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